1、粮食卫生与安全,季一顺,食品质量及食品安全 食品质量及安全的发展历史和现状 粮食安全在食品安全中的位置 粮食中常见的残留农药 粮食中常见的真菌毒素 粮食中的重金属,1 食品质量和食品安全,1.1 食品安全与食品卫生（food hygiene） 食品安全问题是一个古老的话题，近十年来，由于一系列规模较大的食品安全事件的发生，使得食品安全问题受到世界各国家、政府和每个消费者的关注。 1984年， WHO将食品安全和食品卫生等同，定义为“生产、加工、储存、销售和制作过程中，确保食品安全可靠、有益于健康并且适合人的消费而采取的种种必要条件和担保”。,1996年，WHO则把食品安全与食品卫生作为2个不同
2、的概念重新进行了定义： 食品安全：指对食品按其原定用途进行制作和/或食用时不会使消费者健康受到损害的一种保证。 食品卫生：指为了确保食品安全性和适用性在食物链的所有阶段必须采取的一切条件和措施。 食品的安全性是以食品卫生为基础，食品卫生是食品安全的最基本的保障。 另外，食品安全还有“量”和“质”的区分。 Food security：量的安全足够的食物供应 Food safety：质的安全有毒有害物质,近年来的食品安全事件,疯牛病（英国）：1985-1996 甲肝流行（上海）：1988 大肠杆菌O157流行（日本）：1996 禽流感（香港、东南亚、中国） 二恶英（比利时）：1999 口蹄疫（欧洲
3、）：2001,近年来的食品安全事件,毒大米 “瘦肉精”猪肉、注水肉 “黑心”月饼、粽子 毒瓜子 餐桌上的甲醛：假酒、水产品 劣质奶粉 劣质金华火腿、肉松 苏丹红 蔬菜水果农药残留 地沟油,国以民为本 民以食为天 食以安为先,1.2 食品质量与食品安全 食品质量 食品是具有一定营养价值的，可供人食用且对人体无毒无害、安全卫生的，或经过一定加工、包装制成的食物，具相应的色、香、味、形等感官性状。食品质量应主要涵盖安全性、营养价值和可口性。 食品质量形成于产品到达消费者手中之前的全过程，为生产出符合要求的产品，必须使影响产品质量的全部因素，在生产全过程中始终处于受控状态。 质量控制是生产全过程、全环
4、节的质量控制。,2 食品质量及安全的历史和发展现状,历史悠久 孔子“五不食”：鱼馁而肉败，不食。色恶，不食。臭恶，不食。失饪，不食。不时，不食。 希波克拉底在论饮食中提及中世纪罗马设置的专管食品卫生的“市吏”。 现代食品安全与卫生学：19世纪初 1837年德国生理学家施旺和1863年法国生物学家巴斯德分别提出了食品腐败是微生物的作用。 1860年英国防止饮食品掺假法 1906年美国食品、药品、化妆品法 1947年日本食品卫生法,食品安全与质量控制是持续发展的一项研究，随着研究技术和方法的进步，食品安全和质量控制的研究内容也在持续的发展，是在变化和发展中的一个学科。 如哪些物质或成分应化作有毒、
5、有害类？ 许多物质或成分的毒性与剂量多少相关，所谓“不含”某种有害物质，是指不得检出或检出剂量不得超过某个阈限值之外？ 不少曾认为是“无污染”或“洁净”的食品，实际上也有一些有害物质存在，安全性怎么界定？ 绝对安全与相对安全 “只有剂量才能决定一种成分是否有毒”,2.1 食品安全性的主要问题 现代食品安全性的六大类问题： 营养失控 微生物致病 自然毒素 环境污染物 人为加入食物链的有害化学物质 其他不确定的饮食风险,2.2 我国食品安全面临的问题 微生物污染严重。 从农田到餐桌存在食物链污染。 食品企业违法生产、加工食品。 食品新技术新资源的应用带来新隐患，食品接触的化学物质日益增多。 传统加
6、工工艺的食品不断被发现具有安全隐患。,2.3 我国食品安全监管工作现状 强化农产品质量安全工作 建立并严格实施食品质量安全市场准入制度 加大食品质量国家监督抽查力度 加强对食品小作坊的专项整治力度 推行食品安全区域监管责任制 加强食品流通领域的监管 加大餐饮等消费环节的食品安全监管力度 全面开展食品质量安全专项整治 强化风险预警和应急反应机制建设 建立健全食品召回制度 加强食品安全诚信体系建设,2.4 我国食品质量和食品监管工作存在的问题 初级农产品源头污染仍然较重：农药、兽药、抗生素残留 食品生产加工领域假冒伪劣问题突出 食品流通环节经营秩序不规范 食品卫生安全事故时有发生,3 粮食安全在食
7、品安全中的位置,各类食品的安全与卫生,3.1 植物性食品的安全与卫生 植物性食品：植物来源的食物 包括：谷物、薯类、豆类及其制品、水果蔬菜、油脂、茶叶 不安全因素： 植物性原料本身基因组决定的表达产物 生态环境对植物食品的影响 加工链的影响,3.1.1 谷物的安全与卫生 （1）谷物的安全性问题 谷类中的天然有毒物质 危害谷物的生物学因素：微生物、真菌毒素 加工中添加剂的使用：增白剂 粮食熏蒸剂：磷化氢、磷化铝、溴甲烷、SO2、甲醛、环氧乙烷等。 加工中劣质食品的危害：吊白块,（2）谷类的贮藏卫生管理 控制粮谷类的水分和贮藏条件 搞好仓库卫生 把好入仓粮食质量关 防止有毒种子及无机夹杂物污染,（
8、3）谷类（粮食）的卫生标准 重金属、真菌毒素、农药残留、添加剂 重金属：砷（无机砷）、铅、镉、汞 真菌毒素：黄曲霉毒素B1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、玉米赤酶烯酮（ZEN）、赭曲霉毒素A等 农药残留：磷化物、氯化苦、有机氯、有机磷农药等,3.1.2 植物油脂的安全与卫生 （1）油脂的安全性问题 油脂中的天然有毒有害物质：芥子甙、单宁 油脂酸败 化学性污染：溶剂萃取残留 霉菌毒素 棉酚 炸制食品中的油脂 油脂的掺假,（2）油脂的卫生管理 防止在加工、贮藏过程中的酸败 保证纯度，控制水分含量，避免高温、光照、氧气和金属离子 （3）油脂的卫生标准 酸价、过氧化值、浸出溶剂残留、游离棉酚、苯并（a
9、）芘、砷、铅、黄曲霉毒素B1、农药残留等,4 粮食中常见的残留农药,概述 有机氯农药 有机磷农药 氨基甲酸酯农药 拟除虫菊酯农药 其他类农药 农药残留的控制措施,4.1 概 述,农药（pesticides）是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的的调节植物、昆虫生长的化学合成的或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。（中华人民共和国农药管理条例，1997） 分类： 来源：合成、天然、生物 用途：,农药残留（pesticide residue）是指农药使用后残存于环境、生物体和食品中的农药母体、衍生物、代谢物、降解物和杂质的总称。
10、食品中农药残留的来源： 施药后直接污染：水果、蔬菜 从环境中吸收 通过食物链污染 其他：加工、储运、意外污染 食品中农药残留的危害： 急性毒性、慢性毒性、特殊毒性,4.2 有机氯农药,有机氯农药是一类应用最早的高效广谱杀虫剂，主要有滴滴涕（DDT）、六六六（BHC）、艾氏剂、狄氏剂等。 化学性质稳定，脂溶性，不易降解，并容易迁移和循环。一般降解半衰期7-10年。 对人体的危害： 蓄积体内脂肪组织中，影响酶活性，引起代谢紊乱、干扰免疫功能、损害生殖系统、三致作用。,4.3 有机磷农药,为我国使用量最大的一类农药，多为磷酸酯类或酰氨类化合物，包括甲胺磷、敌敌畏、乐果、敌百虫等。 毒性较大，油状，具
11、有会挥发性和大蒜臭味，脂溶性，碱性溶液中易破坏，分解快、不易蓄积。 容易污染植物性食品，由于喷洒过量造成的。 危害： 神经毒性，引起中枢神经系统功能紊乱。 胚胎毒性：胚胎畸形 致癌、致突变,4.4 氨基甲酸酯农药,N-甲基氨基甲酸酯（西维因）、N，N-二甲基氨基甲酸酯（抗蚜威）等。 对哺乳动物低毒性；脂溶性，碱性条件易分解失效，环境和生物体内易分解。 毒性作用于有机磷农药类似神经毒性 由于氨基易在体内转化为亚硝基化合物，因此具有潜在致癌、致畸、致突变性。,模拟天然除虫菊酯的化学结构合成的杀虫剂。 高效、广谱、低毒、低残留 脂溶性，遇碱分解。在生物体内降解快。 毒性较低，主要作用于神经系统,4.
12、6 其他农药,沙蚕毒素：防止多种害虫，毒性低，较安全 杀菌剂：有机砷制剂、有机汞制剂、有机硫制剂、苯骈咪唑类 沙螨剂： 脒类化合物杀虫脒、双甲脒 三氯杀螨醇：低毒性，残留高，不易分解 除草剂：2、4-二氯苯氧基醋酸（2、4-D）、除草醚、敌草隆、灭草隆等。大部分毒性较低，不易蓄积，危害性小。 生物农药,4.7 农药残留的控制措施,加强农药管理：农药管理条例、农药安全使用规定 合理安全使用农药 制定和完善农药残留限量标准 食品农药残留的消除,5 粮食中常见的真菌毒素,自然界中真菌分布广泛，由食品传播的真菌毒素（mycotoxins）主要是霉菌产生的。 真菌及其毒素对食品的污染以南方多雨地区为多见
13、，目前已知的真菌素素约有300余种，按其化学性质可分为肝脏毒、肾脏毒、神经毒、细胞毒及类似性激素样作用。,真菌毒素是目前为止食物链中最重要的污染物之一，其中黄曲霉毒素，伏马菌素，棕曲霉毒素，脱氧雪腐镰刀菌烯醇，雪腐镰刀菌烯醇，玉米赤霉烯酮，T-2毒素和展青霉毒素等是国际普遍关注的真菌毒素。 在食品中，玉米、大米、花生、小麦被污染真菌毒素的种类最多。 真菌及毒素污染的危害： 真菌引起食品变质 真菌产生毒素引起中毒,粮食中几种主要的真菌毒素,黄曲霉毒素( Aflatoxin, AFT) 赭曲霉毒素（Ochratoxin ） 玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZON) 脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deo
14、xynivalenol, DON）,5.1黄曲霉毒素( Aflatoxin, AFT),由黄曲霉( Aspergillus flavus )、寄生曲霉( A. parasiticus ) 和特曲霉（A.nomius）等产生的次级代谢产物 黄曲霉毒素B1，B2，G1，G2是存在的主要形式；M1是黄曲霉毒素B1在体内经过羟化形成的衍生产物，主要存在于牛乳中。,黄曲霉毒素B1，B2，M1, G1，G2,其毒性为氰化钾的10倍，五氧化二砷（砒霜）的68倍。 1960年，由于食用了AFT污染的饲料，英国10万只火鸡大规模中毒死亡。 1988年，由于食用了含AFT的食物，造成马来西亚13名儿童死亡。,在天
15、然污染的食品中以AFB1最为多见，其毒性和致癌性也最强。 黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO) 划定为类致癌物。,黄曲霉毒素中毒病理图,5.2赭曲霉毒素（Ochratoxin ）,赭曲霉毒素由曲霉属和青霉属的某些菌种产生。有7种结构类似物，其中以赭曲霉毒素A（Ochratoxin A,OTA）的毒性最强。 OTA易蓄积于组织中，其作用的主要靶器官是肾脏、肝脏。,OTA还具有致癌、致畸和致突变性，被IARC划定为2B类可疑致癌物。 在亚洲、欧洲就北美的粮食及其制品中OTA的检出率为40% 。 2002年我国的OTA在小麦、玉米的限量标准为5g/kg。我国的OTA在饲料的限量标准为100g/kg。,
16、5.3玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN),又称F-2毒素，主要产毒菌株为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum) 。 玉米、小麦、燕麦和大麦等易受到ZEN污染，猪和牛等家畜吃了被玉米赤霉烯酮污染的谷物和饲料后，可引起动物的雌激素中毒症。,它可干扰动物和人体的性周期,引起雌激素综合征,表现为性早熟、乳腺肿大、子宫内膜增生、睾丸萎缩和脑垂体催乳素分泌增加等,大量摄入可导致胚胎畸形和不孕症。,ZEN中毒症状图,ZEN可通过受污染谷类作物或被污染的肉、奶等动物性食品进入人体。 2002年我国的ZEN在小麦、玉米的限量标准为60g/kg。我国的ZEN在饲料的限量标准为500g/
17、kg。,5.4脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）,DON又称呕吐毒素（vomitoxin），主要产生菌是禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum），是单端孢霉烯族化合物中的一种。,DON的分子结构图,受DON污染的小麦,具有很强的细胞毒性。人畜摄入了被DON污染的食物/饲料后，会导致厌食、呕吐、腹泻、发烧、反应迟钝等急性中毒症状，严重时损害造血系统造成死亡。 近年来发现DON可能与人类食管癌、IgA肾病有关。,北京雏鸭 皮下注射 10.0 狗 皮下注射 0.1 猪 经口 0.1 鸽子 经口 10.0,动物种属 接触途径 致吐剂量（mg/kg）,DON不同染
18、毒途径的致吐剂量,DON在全球污染相当普遍，主要污染小麦、大麦、玉米等谷类作物及其制品。 由于DON的危害严重，引起了各国的普遍重视。谷物及饲料中DON的含量有严格的限量标准，我国谷物中DON的限量标准为1.0mg/kg 。,5.5 防止真菌污染和去毒的措施,理化去毒法 剔除霉烂法、辐射法紫外线或-射线、水洗法、黏结剂法、化学药物去毒法、加含硫氨基酸、混合稀释法、添加维生素C 生物去毒法 乳酸菌粘附去除黄曲霉毒素、其它微生物的去除黄曲霉毒素作用 ：橙色黄杆菌、假丝酵母菌。 酶降解去除法,1 工业“三废”的排放和农用投入品的使用2 自然环境3 食品加工中使用的设备、工具等,6 粮食中的重金属 6
19、.1食品中有害金属的来源,（二）有害金属的毒作用特点,1 阻断了生物分子表现活性所必需的功能基 2 置换了生物分子中必需的金属离子 3 改变生物分子构象或高级结构,6.2重金属中毒案例 日本“水俣病”事件(汞）,水俣病实际为有机汞的中毒。患者手足协调失常，甚至步行困难、运动障碍、弱智、听力及言语障碍、肢端麻木、感觉障碍、视野缩小；重者例如神经错乱、思觉失调、痉挛，最后死亡。 发病起三个月内约有半数重症者死亡，怀孕妇女亦会将这种汞中毒带给胎中幼儿，令幼儿天生弱智。,1923年，新日本窒素肥料（由人粪与猪粪于酒窖发酵而产成）于水俣工场生产氯乙烯与醋酸乙烯，其制程中需要使用含汞的催化剂。 1950年
20、在水俣湾附近渔村中发现 1973年在有明海南部沿岸的有明町等地又发生了水俣病。据报导这三次发病人数共计900多人。实际上在日本，受害人数远远超过这个数字，仅水俣镇受害居民已有一万人左右。 中国发现 20世纪70年代中国在东北松花江中、下游地区的渔民中也曾发现过类似水俣病的病例,6.2重金属中毒案例 日本“骨痛病”（镉）,骨痛病发病的主要原因是当地居民长期饮用受镉污染的河水，并食用此水灌溉的含镉稻米，致使镉在体内蓄积而造成肾损害，进而导致骨软症。本病潜伏期一般为28年，长者可达1030年。初期，腰、背、膝、关节疼痛，随后遍及全身。疼痛的性质为刺痛,活动时加剧，休息时缓解，由髋关节活动障碍，步态摇
21、摆。数年后骨骼变形，身长缩短，骨脆易折，患者疼痛难忍，卧床不起，呼吸受限，最后往往在衰弱疼痛中死亡。,6.2重金属中毒案例 黑脚病 （砷） 上个世纪中叶，泰国西南部的广大地区爆发 “黑脚病”，发病者先是脚部皮肤发黑，后发烂，最后坏死，得病者100死亡。到 80年代中期，泰国西南部一些地区的成年人100都患有“黑脚病”，严重影响了劳动力。大规模开矿造成地质中砷大量暴露，经水冲刷携带，沉积在水田中，长期浸泡农民的双脚所致。,6.3铅的污染,食品中铅的来源 动植物原料、食品添加剂、接触食品的管道、容器、包装材料等 采矿、冶炼、印刷等都使用铅及其化合物。,6.4汞的污染,汞蒸气被人体吸人后会引起中毒
22、空气中汞蒸气的最大允许浓度0.1mg/m3。 有机汞的毒性比无机汞大。,6.5镉的污染,镉呈银白色，略带淡蓝光泽，质软。在自然界是比较稀有的元素，在地壳中含量估计为0.10.2mgkg。 镉在潮湿空气中可缓慢氧化并失去光泽，加热时生成棕色的氧化层。 镉蒸气燃烧产生棕色的烟雾。镉对盐水和碱液有良好的抗蚀性能。,6.5.1镉对食品的污染,植物性食品中镉主要来源于冶金、冶炼、陶瓷、电镀工业及化学工业(如电池、塑料添加剂、食品防腐剂、杀虫剂、颜料)等排出的“三废”。 动物性食物中的镉也主要来源于环境，正常情况下，其中镉的含量是比较低的。但在污染环境中，镉在动物体内有明显的生物蓄积倾向。,6.5.2食品
23、中镉的毒性与危害,一般情况下，大多数食品均含有镉，摄入镉污染的食品和饮水，可导致人发生镉中毒。,6.5.3急性毒性,镉为有毒元素，其化合物毒性更大。自然界中，镉的化合物具有不同的毒性。 硫化镉、硒磺酸镉的毒性较低，氧化镉、氯化镉、硫酸镉毒性较高。 镉引起人中毒的剂量平均为100mg 急性中毒者表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻，引起中枢神经中毒症状。严重者虚脱而死亡。,6.5.4亚慢性和慢性毒性,长期摄入含镉食品，可使肾脏发生慢性中毒，主要是损害肾小管和肾小球，导致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。 由于镉离子取代了骨骼中的钙离子，从而妨碍钙在骨质上的正常沉积，也妨碍骨胶原的正常固化成熟，导致软骨病。,6.5
24、.5致畸、致突变和致癌性,1987年国际抗癌联盟(1ARC)将镉定为A级致癌物 1993年被修订为IA级致癌物。镉可引起肺、前列腺和睾丸的肿瘤。 在实验动物体中，镉能引起皮下注射部位、肝、肾和血液系统的癌变。 镉是很弱的致突变剂，其致癌作用与镉能损伤DNA、影响DNA修复以及促进细胞增生有关。,砷的化合物广泛存在于岩石土壤和水中。 砷有灰色、黄色和黑色三种同素异形体。砷的化合物有无机砷和有机砷化合物。砷化氢是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。 硫化砷可认为无毒，不溶于水，难溶于酸。硫化砷可溶于碱，在氧化剂的作用下也可以变成可溶性和挥发性的有毒物质。,6.6砷的污染,6.6.1砷对食品的污染,砷分
25、布于自然环境，一般土壤中都存在砷。 含砷化合物被广泛应用于农业中作为除草剂、杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和各种防腐剂。 因大量使用，造成了农作物的严重污染，导致食品中砷含量增高。 在动物饲料中大量掺入含砷化合物作为促生长剂，对动物性食品安全性造成严重影响,6.6.2食品中砷的毒性与危害,砷可以通过食道、呼吸道和皮肤黏膜进入机体 正常人一般每天摄入的砷不超过0.02mg。砷在体内有较强的蓄积性，皮肤、骨骼、肌肉、肝、肾、肺是体内砷的主要贮存场所。 元素砷基本无毒，砷的化合物具有不同的毒性，三价砷的毒性比五价砷大。砷能引起人体急性和慢性中毒。,6.6.3急性毒性,砷的急性中毒通常是由于误食而引起。三氧化
26、二砷口服中毒后，主要表现为急性胃肠 炎、呕吐、腹泻、休克、中毒性心肌炎、肝病等。严重者可表现为兴奋、烦躁、昏迷，甚至呼吸麻痹而死亡。,6.6.4慢性毒性,砷慢性中毒是由于长期少量经口摄入受污染的食品引起的。 主要表现为食欲下降、体重下降、胃肠障碍、末梢神经炎、结膜炎、角膜硬化和皮肤变黑。 长期受砷的毒害，皮肤出现白斑，后逐渐变黑，角化增厚呈橡皮状，出现龟裂性溃疡。,6.6.5致癌性、致畸和致突变性,经世界卫生组织1982年研究确认，无机砷为致癌物。可诱发多种肿瘤,6.7防止化学元素污染食品的措施,（一）加强食品卫生监督管理 （二）加强化学物质的管理 （三）生产、贮藏、包装食品的容器、工具、器械、导管、材料等应严格控制其卫生质量。,（四）加强环境保护，减少环境污染。 （五）制定各类食品金属毒物容许限量标准，以便进行经常性监督检测工作。 （六）定期进行食品金属毒物监测及人体摄入量调查,谢谢！,
